人們都認為，我們如今的世界是由過(guò)去的世界演化發(fā)展而成的，是經(jīng)歷了無(wú)數的歷史事件之后的結果。這是我們所看到的事實(shí)，這也符合因果論。但現在有個(gè)實(shí)驗告訴我們一個(gè)看似很荒唐的結論：我的現在的行為可以對過(guò)去產(chǎn)生影響！
延遲選擇實(shí)驗是美國理論物理學(xué)家惠勒（John. A. Wheeler，1911－）在1979年提出的一個(gè)思想實(shí)驗，它把哥本哈根學(xué)派的思想推倒了極端。
延遲選擇實(shí)驗是對玻爾—愛(ài)因斯坦辯論中曾討論過(guò)的分光實(shí)驗的推廣，而分光實(shí)驗，又是量子雙縫實(shí)驗的一個(gè)變形。
1 楊氏雙縫實(shí)驗：光的實(shí)在性
光的雙縫實(shí)驗是托馬斯·楊（Thomas Young）在1801設計的，初為雙孔，后改為雙縫。實(shí)驗非常簡(jiǎn)單，在光源和接收屏之間放一個(gè)上面刻有兩個(gè)平行狹縫的隔板，結果在接收屏上出現了光的干涉條紋。
牛頓把光解釋為粒子，給它賦予一個(gè)實(shí)在性更強的本性。在當時(shí)的物理學(xué)看來(lái)，粒子是物質(zhì)實(shí)體，而波只是物質(zhì)的運動(dòng)方式，其本身不具有實(shí)在性。但，楊氏實(shí)驗則證明光是一種波，取消了光的實(shí)在性。
1905年，愛(ài)因斯坦的光電效應實(shí)驗及其光量子理論，又復活了光的粒子說(shuō)。1924年，德布羅意提出波粒二象性。1927年，電子的晶體衍射實(shí)驗證明電子確實(shí)具有波動(dòng)性。波和粒子這兩種物質(zhì)形態(tài)現在成為一個(gè)統一的物質(zhì)實(shí)在的兩種表象。雙縫實(shí)驗也可以用電子進(jìn)行。同樣，如果我們把光強減弱，使得從光源處發(fā)出的光不是一束光波，而是一個(gè)個(gè)光子，其結果類(lèi)似于一個(gè)個(gè)電子的情形。
將實(shí)驗條件進(jìn)一步改造，光子將呈現出更為詭秘的性質(zhì)。
?。?）讓光子一個(gè)個(gè)地發(fā)出，在前一個(gè)光子打在屏上之后，再讓后一個(gè)光子發(fā)出。少量光子將在屏上形成隨機分布的圖案。隨著(zhù)光子的增多，屏上逐漸顯示出與光子流（光波）的情形相同的干涉條紋來(lái)。
對此，可能的解釋是：
①將要發(fā)出的光子能夠與已經(jīng)打在屏上的光子發(fā)生干涉。但是這意味著(zhù)一個(gè)尚未發(fā)生的事件能夠與已經(jīng)結束的事件發(fā)生作用，違反時(shí)間因果律。所以有②，每個(gè)光子都和自己干涉。這意味著(zhù)每個(gè)光子自身都同時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)狹縫。則必須假設，光子是以波的形態(tài)通過(guò)狹縫的，故能與自己干涉。在打到屏上之前，又變成一個(gè)粒子，隨機落到屏上某點(diǎn)。而這個(gè)隨機點(diǎn)又遵從某種幾率分布，使得大量光子呈現出干涉條紋。這種讓一個(gè)光子同時(shí)走兩條路的解釋在宏觀(guān)世界是不可能的。
（2）仍然讓光子逐一發(fā)出，但是將雙縫中的一個(gè)遮擋起來(lái)。少量光子仍然隨機分布，而大批光子則呈現出單縫的衍射條紋。需要強調的是，兩個(gè)單縫衍射條紋的簡(jiǎn)單疊加并不等于雙縫的干涉條紋。即，光子有兩種不同的運動(dòng)規跡，單縫時(shí)衍射，雙縫時(shí)干涉。問(wèn)題是，單個(gè)的光子怎么知道前面是單縫還是雙縫，從而做出運行規跡的選擇？
一個(gè)可能的解釋是：①光子具有某種智能，它知道前面是單縫還是雙縫。這顯然不是一個(gè)物理學(xué)的解釋。于是有②，每個(gè)光子都以波的狀態(tài)通過(guò)縫隙，不論是單縫還是雙縫。如果是雙縫，就和自己干涉，如果是單縫，就自己衍射。但是這個(gè)解釋仍然沒(méi)有解釋?zhuān)汗庾釉趺粗狼懊媸菃慰p還是雙縫。
2 延遲選擇實(shí)驗： 分光實(shí)驗
愛(ài)因斯坦借用麥克爾遜—莫雷的光行差實(shí)驗裝置，把雙縫實(shí)驗變成了分光實(shí)驗，二者的物理意義是相同的。實(shí)驗裝置見(jiàn)圖。
圖中，光子從光源I1發(fā)出，遇到一個(gè)鍍銀的半透鏡BS1，按經(jīng)典理論，則光波分成兩半，各占50%。如果按量子力學(xué)分析，則光子反射和透射的幾率各占一半，整個(gè)系統的波函數是兩者的疊加。分成兩半的光波或幾率各半的光子經(jīng)M1、M2兩個(gè)反射鏡反射，在I2處匯聚。在此，有兩種方案。
其一：如圖，在I2處放置兩個(gè)方向的光子探測器D1、D2，不要圖中的半透鏡BS2。則如D1響，表明光子來(lái)自M1，如D2響，表明光子來(lái)自M2。探測器每響一次，完成一次測量。按照經(jīng)典理論，我們相信這個(gè)光子在測量之前就已經(jīng)存在，光子或反射，經(jīng)M1到達I2處；或透射，經(jīng)M2到達I2處。在某一個(gè)確定的時(shí)刻，光子必然處于某一條軌道的某一個(gè)位置上。但是我們不知道它究竟在哪個(gè)軌道上。需要通過(guò)測量進(jìn)行反推。
其二：如圖，在兩探測器之前放置另一個(gè)半透鏡BS2，來(lái)自M1或M2的光子再次一半透射，一半反射，并在此干涉。調整光程差，可以使達到探測器D1的干涉光因反相而相消，此探測器將不會(huì )接收到任何光子信號；同樣方法可使達到探測器D2的干涉光同相而相加，只要光源發(fā)出光子，則必被此探測器接收。這樣，每次測量都會(huì )表明光子是同時(shí)經(jīng)過(guò)兩條路線(xiàn)到達I2處的。因為只有這樣才會(huì )有干涉現象發(fā)生。
在此，放還是不放第二塊半透鏡BS2，相當于在雙縫實(shí)驗中打開(kāi)還是遮擋另一個(gè)狹縫，但更加簡(jiǎn)明。
如果不放第二塊半透鏡BS2，測量結果會(huì )表明，光子只是走過(guò)其中一條路線(xiàn)M1或M2到達I2處。
如果放置第二塊半透鏡BS2，測量結果會(huì )表明，光子同時(shí)走過(guò)兩條路線(xiàn)M1與M2到達I2處，并發(fā)生干涉。
3. 延遲選擇：還原論與整體論解釋
愛(ài)因斯坦認為，一個(gè)光子不可能既能只走一條路線(xiàn)，又能同時(shí)走兩條路線(xiàn)。這表明量子論是自相矛盾的。玻爾用其互補原理進(jìn)行解釋?zhuān)J為兩者并不矛盾，因為這是兩個(gè)不同的實(shí)驗，而關(guān)鍵的是不可能同時(shí)做兩個(gè)實(shí)驗。
于是，放還是不放第二塊半透鏡BS2，會(huì )影響光子路線(xiàn)的選擇。即，我們的測量方式對被測量的事件產(chǎn)生了不可挽回的影響。 雖然聽(tīng)上去古怪，但這卻是哥本哈根派的一個(gè)正統推論！惠勒后來(lái)引玻爾的話(huà)說(shuō)， “任何一種基本量子現象只在其被記錄之后才是一種現象”，我們是在光子上路之前還是途中來(lái)做出決定，這在量子實(shí)驗中是沒(méi)有區別的。 歷史不是確定和實(shí)在的——除非它已經(jīng)被記錄下來(lái)。 更精確地說(shuō)，光子在通過(guò)第一塊透鏡到我們插入第二塊透鏡這之間“到底”在哪里，是個(gè)什么，是一個(gè)無(wú)意義的問(wèn)題，我們沒(méi)有權利去談?wù)撍?/span>它不是一個(gè)“客觀(guān)真實(shí)”！
惠勒關(guān)于延遲選擇實(shí)驗的突破：
1979年，在普林斯頓紀念?lèi)?ài)因斯坦誕辰100周年的專(zhuān)題討論會(huì )上，惠勒正式提出了延遲選擇的思想：即當光子已經(jīng)通過(guò)M1、M2之后再決定是否放置半透鏡BS2。如果放，我們可以說(shuō)光子同時(shí)走過(guò)兩條路；如果不放，則只走一條。這樣就導致了一個(gè)怪異的結論：觀(guān)察者現在的行為決定了光子過(guò)去的路線(xiàn)。
這個(gè)思想實(shí)驗并沒(méi)有限制實(shí)驗室的尺度，M1、M2兩條路線(xiàn)原則上可以無(wú)窮長(cháng)，幾米、幾千米乃至幾億光年都不會(huì )影響最后的結論。觀(guān)察者現在的行為所決定的過(guò)去可能是非常遙遠的過(guò)去，甚至遠到人類(lèi)還沒(méi)有誕生的宇宙早期。
更嚴重的危機出現了?，F在已經(jīng)不僅是光子究竟走哪一條路，能不能知道走哪一條路的問(wèn)題；甚至基本的因果性時(shí)間順序也遭到了挑戰。
在惠勒的構想提出5年后，馬里蘭大學(xué)的卡洛爾?阿雷（Carroll O Alley）和其同事當真做了一個(gè)延遲實(shí)驗，其結果真的證明，我們何時(shí)選擇光子的“模式”，這對于實(shí)驗結果是無(wú)影響的，和玻爾預言的一樣，和愛(ài)因斯坦的相反！與此同時(shí)慕尼黑大學(xué)的一個(gè)小組也作出了類(lèi)似的結果。
4.這稀奇古怪的事情說(shuō)明了什么
這說(shuō)明，宇宙的歷史，可以在它實(shí)際發(fā)生后才被決定究竟是怎樣發(fā)生的！這樣一來(lái)，宇宙本身由一個(gè)有意識的觀(guān)測者創(chuàng )造出來(lái)也不是什么不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經(jīng)演化了幾百億年，但某種“延遲”使得它直到被一個(gè)高級生物所觀(guān)察才成為確定。我們的觀(guān)測行為本身參予了宇宙的創(chuàng )造過(guò)程！這就是所謂的“參予性宇宙”模型（The Prticipatory Universe）。宇宙本身沒(méi)有一個(gè)確定的答案，而其中的生物參予了這個(gè)謎題答案的構建本身！
現代量子力學(xué)的發(fā)現說(shuō)明物質(zhì)很難以獨立存在于觀(guān)測之外。這個(gè)思想實(shí)驗說(shuō)明一個(gè)粒子在空間中走過(guò)的路徑竟然會(huì )由最后的觀(guān)測來(lái)決定，按理說(shuō)客觀(guān)存在的粒子走過(guò)的路徑在觀(guān)測之前已經(jīng)是客觀(guān)存在、不可更改的。至今物理學(xué)界對此也沒(méi)有令人滿(mǎn)意的答案?；堇詹┦客砟陼r(shí)說(shuō)的一些話(huà)表明他對物質(zhì)的客觀(guān)實(shí)在性也非常懷疑。實(shí)際上，“任何一種基本量子現象只在其被記錄（觀(guān)測）之后才是一種現象”，量子力學(xué)的創(chuàng )始人之一玻爾說(shuō)，“而在觀(guān)察發(fā)生之前，沒(méi)有任何物理量是客觀(guān)實(shí)在的”。也就是說(shuō)，觀(guān)察創(chuàng )造了全部的實(shí)相?，F在，惠勒延遲選擇實(shí)驗在此基礎上更進(jìn)一步的說(shuō)明，觀(guān)察不但創(chuàng )造了實(shí)相，而且還可以在事情發(fā)生之后再逆時(shí)間地創(chuàng )造實(shí)相。關(guān)于客觀(guān)實(shí)在絕對性的世界觀(guān)的徹底失敗，詳見(jiàn)自然界違背貝爾不等式的阿斯派克特實(shí)驗。
值得一提的是，關(guān)于時(shí)間，愛(ài)因斯坦創(chuàng )立相對論時(shí)也有一個(gè)著(zhù)名的結論，“過(guò)去、現在、將來(lái)的區別，只是一種幻覺(jué)，不管人們怎么堅持這種區別也沒(méi)有用”。
不過(guò)，相對論強調的是我們對時(shí)間的幻覺(jué)，而量子力學(xué)的結論更加普遍，那就是一切實(shí)相都是幻覺(jué)。
后記
編者（阿源）注：
我們的現在可以由未來(lái)決定。當你想要考第一名的時(shí)候，你必然要付出同樣的努力。當你想去北京，那么現在就要著(zhù)手去北京的方法。
從到達北京后的自己看過(guò)去的自己，過(guò)去的趕路中的自己由已經(jīng)達成的事實(shí)決定。這樣一來(lái)，過(guò)去又由現在決定了。
那么，未來(lái)能不能決定過(guò)去呢？
下不了結論。但可以參考系統論知識，以啟發(fā)。
過(guò)去的錯誤經(jīng)驗（包括正確經(jīng)驗）決定了未來(lái)的注定結果。
未來(lái)的結果狀態(tài)，又決定了過(guò)去必然的經(jīng)歷。
非平衡態(tài)的系統達到標準耗散結構要經(jīng)歷一個(gè)復雜的過(guò)程。
（詳見(jiàn) 系統論 標準耗散結構 ）
簡(jiǎn)要論述是：
現在的自己，處于不斷的試錯當中。
以標準耗散結構（有序）為成功。
1.現在（無(wú)序度高），在積累錯誤經(jīng)驗同時(shí)，探索實(shí)現增加負熵的辦法，逐漸向未來(lái)的成功（標準耗散結構）彼岸奔去。
2.現在（系統完美），系統接下來(lái)的運行過(guò)程中不斷出現失誤，逐漸向混亂狀態(tài)（熵值增加）奔去。而混亂以后，原系統崩潰，重新建造新系統，系統再次走向有序。
3.反過(guò)來(lái)看，未來(lái)的混亂是現在的有序（完美）造成的。而現在的完美又是由過(guò)去的丑陋（無(wú)序）導致的。這樣看來(lái)
4.是先有因后有果，還是先有果后有因？
如果將未來(lái)的果當做因，可不可以認為現在與過(guò)去發(fā)生的一切都是未來(lái)這個(gè)因導致的？那么過(guò)去豈不是果？
請大家思考。
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